Eine Frage von Skala und Intensität: Konzeption effektiver Renaturierungsmaßnahmen zur Verbesserung des ökologischen Zustands

Eine Frage von Skala und Intensität: Konzeption effektiver Renaturierungsmaßnahmen zur Verbesserung des ökologischen Zustands Daniel Hering Aquatische Ökologie Universität Duisburg-Essen

Wie war es früher? 1975 1990 2000 Einzelne, dominante Belastungsform Teure, aber klare Strategie Breite öffentliche Unterstützung

Der ökologische Zustand 2016

Wichtige Stressoren Morphologie Hydrologie Schadstoffe INERfloodp (km/km 2 ) = Density of infrastructure (roads and railways) in the floodplains (km/km 2 ) Q10 fraction = Ratio between the number of days the water flow is below the 10%-ile with and without water abstractions (fraction) Heaney dimensionless = Relative intensity of the potential pollution load from urban runoff (dimensionless), estimated by the Heaney model Grizzetti et al. 2017 Scientific Rep

Wirkung lokaler Renaturierungsmaßnahmen Vergleich Hydromorphologie Fische Makrozoobenthos Laufkäfer Auenvegetation Aquatische Makrophyten

Artenzahl 24 22 140 20 18 120 p < 0,01 16 14 12 10 8 p < 0,01 100 80 60 6 4 2 0 120 nicht revitalisiert revitalisiert Median 25%-75% Min-Max 40 20 0 45 nicht revitalisiert revitalisiert Median 25%-75% Min-Max 40 100 35 80 30 n.s. 60 p < 0,01 25 20 40 15 10 20 0 nicht revitalisiert revitalisiert Median 25%-75% Min-Max 5 0 nicht revitalisiert revitalisiert Median 25%-75% Min-Max 24 22 20 18 16 14 p < 0,01 12 10 8 6 4 2 0 nicht revitalisiert revitalisiert Median 25%-75% Min-Max

Ökologischer Zustand 1,0 p < 0.05 0,8 0,6 0,4 N/A 0,2 0,0 1 2 Median 25%-75% Min-Max 1,0 0,8 0,6 N/A n.s. 0,4 0,2 0,0 nicht revitalisiert revitalisiert Median 25%-75% Min-Max 1,0 0,8 0,6 p < 0.01 0,4 0,2 0,0 nicht revitalisiert revitalisiert Median 25%-75% Min-Max

Regional Lokal Was beeinflusst den Maßnahmenerfolg? Länge der renaturierten Strecke Erreichte Verbesserung der Sohlhabitate Zeit Gewässerstruktur oberhalb der renaturierten Stelle Landnutzung entlang des Gewässers oberhalb Sedimenteintrag Temperaturregime Besiedlungsquellen Wanderhindernisse

Untersuchungskonzept Lange renaturierte Strecke Kurze renaturierte Strecke Renaturierung R1 Vergleichsabschnitt D1 Renaturierung R2 Vergleichsabschnitt D2 Wiederholt in 10 europäischen Regionen

Unähnlichkeit Untersuchungskonzept 70% 50% Längeneffekt R1 D1 R2 D2 Lange renaturierte Strecke Kurze renaturierte Strecke

Unterschied zwischen langer und kurzer Renaturierung - Längeneffekt +

Unähnlichkeit Untersuchungskonzept 70% 50% Sohlhabitat-Effekt S1 D1 S2 D2 größere kleinere Änderungen in der Substratzusammensetzung auf der Sohle

Unterschied zwischen renaturierten Strecken mit größere und kleinerer Änderung der Sohlhabitate - Sohlhabitat-Effekt +

Untersuchungskonzept 39 bis 42 renaturierte Gewässerabschnitte Einteilung in: Guter / sehr guter Zustand erreicht Mäßiger bis schlechter Zustand Ermittlung der Gewässerstruktur und der ufernahen Landnutzung oberhalb des renaturierten Abschnittes

GSG Gesamt Gewässerstruktur oberhalb der renaturierten Strecke Gut, sehr gut Mäßig bis schlecht Mittelwert ± Standardfehler Lorenz & Feld (2013) Hydrobiologia

GSG Gesamt GSG Gesamt Gewässerstruktur oberhalb der renaturierten Strecke Gut, sehr gut Mäßig bis schlecht Mittelwert ± Standardfehler Lorenz & Feld (2013) Hydrobiologia

Untersuchungskonzept 0-5 km 5-10 km 10-15 km Anzahl Renatmaßnahmen: N = 24 Anzahl Proben: N = 1231 Sundermann et al. (2011)

Wiederbesiedlungspotenzial 0-5 km 5-10 km 10-15 km Wiederbesiedlungsquellen von Makrozoobenthos im Umkreis von 5 km Anzahl Renatmaßnahmen: N = 24 Anzahl Proben: N = 1231 Sundermann et al. (2011)

Wassertemperatur und Ufervegetation 2 km 2 km 22 Bäche 18 Bäche

Wassertemperatur und Ufervegetation 2 km 2 km

Stündliche Messungen über ein Jahr open beschattet nicht beschattet

Unterschied der maximalen Wassertemperatur / Tag

Bereits 100 m beschattete Fließstrecke führen jährlich an 20 bis 40 Tagen zu Kühlungseffekten von mehr als 2 C (maximale Tagestemperatur)

Regional Lokal Fazit: Was beeinflusst den Maßnahmenerfolg? Länge der renaturierten Strecke Erreichte Verbesserung der Sohlhabitate Zeit Gewässerstruktur oberhalb Landnutzung entlang des Gewässers oberhalb Sedimenteintrag Temperaturregime Besiedlungsquellen Wanderhindernisse (+) ++ (+) + ++ + ++ + +

Fazit Renaturierungsmaßnahmen mit positiven Auswirkungen auf die Lebensgemeinschaften des Gewässers verändern die Sohlhabitate in Richtung des Referenzzustandes werden begleitet von Maßnahmen im Einzugsgebiet zur Minderung von Einflüssen der Landnutzung und zur Reduzierung von Schwankungen der Wassertemperatur: Ufergehölze.